Cosas que necesita saber sobre el proceso de lapeado

El lapeado es una operación popular hoy en día que se usa para varias operaciones de acabado de superficies, utilizando polvos abrasivos sueltos como agentes de pulido. Se realiza normalmente a bajas velocidades. Este proceso mecánico se lleva a cabo en productos que exigen tolerancias muy ajustadas de planitud, paralelismo, espesor o acabado.

Las aplicaciones de los procesos de lapeado incluyen herramientas de corte, equipos de impresión, equipos de transmisión, estampado y forjado, etc. Hoy conocerá la definición, aplicación, función, diagrama, operaciones, principio de funcionamiento, tipos, ventajas y desventajas del proceso de lapeado. También conocerá las máquinas lapeadoras y sus procesos.

¿Qué es lapear?

El término lapeado es un proceso mediante el cual el material se elimina con precisión de una pieza de trabajo (o muestra) para que se pueda obtener una dimensión o forma deseada. El proceso de lapeado se ha realizado en muchas aplicaciones y diferentes materiales como metales, vidrios, semiconductores, óptica, cerámica, muestras geológicas, gemas, minerales, etc.

El lapeado también puede verse como un proceso de acabado realizado mediante abrasión suelta. El proceso puede llevarse a cabo después de la operación de esmerilado para crear una superficie de acabado de alta precisión. Aunque el proceso es similar al esmerilado y pulido, solo se utiliza esa partícula abrasiva suelta para eliminar el material en lugar del material aglomerado, como una muela abrasiva.

Los procesos de lapeado suelen eliminar 0,03. – 0,003 mm desde la pieza de trabajo. Las técnicas de lapeado (y pulido) ofrecen grandes beneficios debido a la precisión y el control con el que se puede eliminar el material.

Lapeadoras

Las máquinas lapeadoras son tipos especiales de máquinas de acabado de precisión que utilizan partículas abrasivas de suspensión mezcladas con aceite o agua. La suspensión es una herramienta de corte líquida que forma una película abrasiva entre la placa de lapeado subyacente y la pieza que se va a lapear.

Las lapeadoras tienen la capacidad de crear superficies planas, normalmente de hasta 0,001 mm, con acabados superficiales mejores que Ra. 01. En su proceso, la pieza de trabajo se retira gradualmente a través de la acción de rodadura y deslizamiento de los granos abrasivos entre la rueda lapeadora y la pieza de trabajo. El material eliminado y la suspensión luego se escurren fuera de la mesa.

Las máquinas de una cara y de dos caras son los dos tipos de sistemas de pulido y lapeado plano. El lado único significa literalmente que solo se puede procesar un lado de una pieza de trabajo a la vez. También se pueden procesar varios lados de una pieza de trabajo, pero uno tras otro, solo uno a la vez.

El doble lado significa que dos lados se pueden procesar simultáneamente. También se pueden procesar varios lados de la pieza de trabajo, pero solo dos a la vez.

Aplicaciones del lapeado

Las aplicaciones del lapeado en las industrias incluyen la aeroespacial, automotriz, electrónica, etc. A continuación se presentan las diversas aplicaciones del lapeado.

• Usado en hidráulica y neumática:piezas fundidas, placas de válvulas, sellos, cuerpos de cilindros, placas deslizantes.
• Producción de bombas:paletas, impulsores, caras de sello, válvulas rotativas, etc.
• Placas de embrague, engranajes, espaciadores y cuñas en equipos de transmisión.
• En estampados y forjas, el lapeado se realiza sobre salientes, espaciadores, placas, martillos tipo, etc.
• Herramientas de corte:puntas, cuchillas cortadoras.
• Equipos de impresión:utilizados en la fabricación de planchas de impresión, tanto nuevas como reacondicionadas.
• Equipo de inspección:bloques de prueba, yunques micrométricos, placas de superficie, planos ópticos.
• Por último, componentes aeroespaciales:componentes giroscópicos, sellos, placas de bloqueo.

La aplicación de los procesos de lapeado es tan amplia porque se pueden mecanizar casi todo tipo de materiales. Estos materiales incluyen cerámica, vidrio, madera, etc. Incluso se puede mecanizar material quebradizo.

La función de este proceso de lapeado es obtener una altísima precisión de forma y dimensiones y una buena calidad superficial.

Diagrama de procesos de lapeado:

Operaciones realizadas con lapeadoras

A continuación se muestra la operación especial que se realiza en las lapeadoras:

• Modificación del acabado superficial, generalmente mejorado en valores cualitativos superficiales y subsuperficiales (más suave).
• La planitud (geometría) de una superficie puede convertirse en un contorno plano o esférico usando una máquina lapeadora.
• Remoción de material.
• Una forma pasiva de molienda (baja presión, baja velocidad, baja tasa de remoción)
• El pulido se utiliza en superficies planas, no en formas o contornos esféricos.
• Se requiere una cantidad específica de movimiento por parte de la herramienta (placa solapada), la pieza de trabajo o ambas.

• Las máquinas lapeadoras están hechas específicamente para materiales de alta tolerancia.
• Pulido de materiales

Principio de funcionamiento

El funcionamiento del lapeado es menos complejo y puede entenderse fácilmente. Una máquina lapeadora consta de 5 componentes principales que incluyen una mesa giratoria (conocida como placa lapeadora), varios anillos de acondicionamiento, el peso superior, la lechada (herramienta) y la máquina misma.

Los controles, el motor, el refrigerante, el filtro y otros componentes auxiliares para el correcto funcionamiento del mecanismo están alojados en la máquina. La placa de lapeado es impulsada (gira) por un motor y los anillos de acondicionamiento giran automáticamente a medida que gira la placa. Esta placa suele estar hecha de hierro fundido dulce de alta calidad, aunque se puede usar cobre y otros metales blandos.

La función de los anillos acondicionadores es sujetar la pieza de trabajo. Los anillos ayudan a distribuir el desgaste de manera uniforme en la placa de lapeado, lo que aumenta su vida útil. Se pueden colocar anillos especiales para algunas operaciones específicas como cilíndricos, especialmente piezas largas.

Se utiliza una placa superior para presionar la pieza de trabajo hacia abajo para que pueda tener lugar la abrasión. pueden ser tapas simples o cubiertas similares a pistones operadas mecánicamente. La suspensión está hecha de varios materiales abrasivos como diamante o carbón con un aceite base líquido o agua. Se alimenta entre la placa de lapeado y la placa superior, que se distribuye uniformemente por la superficie mediante la rotación de la placa. Los diminutos abrasivos suspendidos en el líquido arrastran y caen sobre la superficie de las piezas sujetas. Pule cualquier microirregularidad en la superficie de la pieza.

Mira el video a continuación para obtener más información sobre el proceso de lapeado:

Tipos de lapeado

Los diferentes tipos de lapeado pueden determinarse por la acción de frotamiento, que puede realizarse manualmente o mediante el uso de una máquina. A continuación se muestran los distintos tipos de lapeado:

Lapeado a mano:

El lapeado manual es cuando la operación se realiza manualmente, es decir, la pieza de trabajo se frota sobre la placa de lapeado con la mano. En este proceso, la placa se recubre primero con un material abrasivo que es una forma de pasta. Después de esto, la pieza de trabajo se frota sobre la placa aplicando manualmente una pequeña presión.

Lapeado a máquina:

La máquina lapeadora involucra una placa lapeadora giratoria y anillos condicionales tal como se explica en la sección sobre el principio de funcionamiento. Los anillos se utilizan para sostener la pieza de trabajo y gira y frota la pieza de trabajo contra la placa de lapeado. Estos tipos de procesos de lapeado se utilizan para el acabado de grandes cantidades de piezas similares.

Ventajas y desventajas del lapeado

Ventajas:

A continuación se detallan los beneficios del lapeado en sus diversas aplicaciones:

• Alta precisión de las dimensiones.
• Refinamiento del acabado superficial.
• Se puede corregir una forma imperfecta.
• Produciendo un ajuste perfecto entre las superficies de contacto.
• Se obtiene una precisión extrema en planitud y paralelismo cuando ambos lados de una pieza de trabajo plana se superponen simultáneamente.
• Se puede lograr el alivio de las tensiones inherentes.
• Se genera menos calor en comparación con la mayoría de los demás procesos de acabado.
• No se requieren dispositivos de sujeción. Es decir, no se produce distorsión de la pieza de trabajo.

Desventajas:

A pesar de las buenas ventajas del lapeado, aún existen algunas limitaciones. A continuación se presentan las desventajas del lapeado en sus diversas aplicaciones.

• El proceso es costoso.
• Es un proceso lento.
• Operador semicualificado requerido.
• El costo inicial de la máquina es alto.
• El proceso se realiza solo sobre una superficie plana.
• El costo de mantenimiento también es alto.
• Debido a la baja tasa de producción, los costos de operación pueden ser elevados.

Conclusión

El proceso de lapeado es un proceso de acabado muy importante en el mundo industrial actual. El proceso puede eliminar 0.03. – 0,003 mm desde la pieza de trabajo. Las técnicas de lapeado (y pulido) ofrecen grandes beneficios debido a la precisión y el control con el que se puede eliminar el material. Eso es todo por este artículo donde expliqué la definición, aplicaciones, operaciones, trabajo y tipos de procesos de lapeado. También se explican las ventajas y desventajas.

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